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斐克擴散定律

菲克擴散定律包括兩個主要定律,即菲克第一定律和菲克第二定律,用於描述擴散現象。以下是關於菲克擴散定律的詳細內容:

菲克第一定律。菲克第一定律描述了擴散通量與濃度梯度之間的關係。擴散通量(J),即單位時間內通過垂直於擴散方向的單位截面積的擴散物質流量,與該截面處的濃度梯度成正比。這意味著濃度梯度越大,擴散通量也越大。菲克第一定律適用於穩態擴散過程,即濃度不隨時間變化的擴散過程。

菲克第二定律。菲克第二定律描述了在非穩態擴散過程中,擴散物質的濃度如何隨時間變化。它基於擴散物質的質量平衡,表達為濃度隨時間的變化率等於擴散通量隨距離變化率的負值。菲克第二定律適用於濃度隨時間變化的非穩態擴散過程。

菲克擴散定律是理解分子擴散和傳質現象的基礎,廣泛用於物理、化學、生物和工程領域。